現(xiàn)代通訊技術的發(fā)展歷程

          19世紀上半葉科學技術的發(fā)展，有力地推動了軍事通訊技術的進步，突出地表現(xiàn)在電報的運用和電話的發(fā)明上。

        19世紀30年代，歐洲和美洲先后出現(xiàn)了商用電報機。在這方面有代表性的發(fā)明家是英國的高斯、韋伯和美國的莫爾斯。1833年，高斯和韋伯制作出第一個可供實用的電磁指針電報機。此后不久，另一個年輕的英國人庫克和倫敦高等學院的教授惠斯登發(fā)明了新型電報機，并取得第一個專利。1837年，美國人莫爾斯的發(fā)明，把電報技術向前大大推進了一步。他用一套點、劃符號代表字母和數(shù)字(即莫爾斯電碼)，并設計了一套線路，發(fā)報端是一個電鍵，該電鍵把以長短電流脈沖形式出現(xiàn)的電碼饋入導線，在接收端電流脈沖激勵電報裝置中的電磁鐵，使筆尖在不斷移動的紙帶上記錄下電碼。經(jīng)過不斷改進，這套電報系統(tǒng)于1844年達到實用階段，在巴爾的摩和華盛頓之間首次建立了電報聯(lián)系。

      由于戰(zhàn)爭比人類任何其它活動都更加依賴于當時最有效的通信手段，因此電報一經(jīng)出現(xiàn)，便立即引起了軍界的關注。1854年，英軍第一次在戰(zhàn)爭中采用了電報。海底電報約于1851年開始用于多佛和加萊之間，然后發(fā)展到一方面用于倫敦和巴黎之間的遠距離電報通訊，另一方面則用于協(xié)約國克里米亞戰(zhàn)爭的瓦諾基地。
       1857年，在印度的獨立戰(zhàn)爭中，設在加爾各答的政府和四處分散的英軍所以能保持聯(lián)系，主要靠的是電報。186l至1865年的美國南北戰(zhàn)爭，是第一次大規(guī)模使用電信技術的戰(zhàn)爭。戰(zhàn)爭期間，聯(lián)邦政府架設了2400公里的電報線路，把北方部隊同陸軍部和陸軍司令聯(lián)結在一起，共發(fā)送了650萬份電報。

       陸軍的一名上校邁爾，不僅發(fā)明了旗語通信，還于1861年夏發(fā)明了一種能夠溝通集團軍司令和下屬部隊聯(lián)系的輕便發(fā)報裝置，在戰(zhàn)斗中發(fā)揮了很大作用。

        由于電報在收發(fā)時需要轉譯電碼，人們嫌它遲緩不便，于是便進一步尋求更便捷的通訊方式，電話也就應運而生。英國的胡克首先提出在遠距離上傳輸語音的建議。 1837年，美國醫(yī)生佩奇發(fā)現(xiàn)，當鐵的磁性迅速改變時，會發(fā)出一種音樂般的悅耳聲音，這種聲音的響度隨磁性變化的頻率而改變。他把這種聲音稱作“電流音樂”。大約在1860年，德國的賴斯第一次將一曲旋律用電發(fā)送了一段距離，他把這個裝置叫作“電話”，這個名稱于是沿用下來。直到1876年，美國的貝爾終于發(fā)明了第一臺電話機。

         電話及此前發(fā)明的電報的運用，使軍事通訊產(chǎn)生了革命性的變革。

     19世紀以前，漫長的歷史時期內，人類傳遞信息主要依靠人力、畜力，也曾使用信鴿或借助烽火等方式來實現(xiàn)。這些通信方式效率極低，都受到地理距離及地理障礙的極大限制。

        1844年，美國人莫爾斯(S．B．Morse)發(fā)明了莫爾斯電碼，并在電報機上傳遞了第一條電報，大大縮小了通信時空的差距。1876年貝爾發(fā)明了電話，首次使相距數(shù)百米的兩個人可以直接清晰地進行對話。隨著社會的發(fā)展，人們對信息傳遞和交換的要求越來越高，通信技術得到了迅猛的發(fā)展。

        通信的基礎設施是終端設備、傳輸設備和交換設備，它們共同構成了通信網(wǎng)。

        終端設備包括電話機、傳真機、電報機、數(shù)據(jù)終端和圖像終端等。有線通信的傳輸設備有電纜、海底電纜、光纜和海底光纜等。無線通信的傳輸設備有微波收信機、微波發(fā)信機、通信衛(wèi)星等。交換設備處在通信網(wǎng)絡的中心，是實現(xiàn)用戶終端設備中信號交換、接續(xù)的裝置，如電話交換機、電報交換機等。

      主要表現(xiàn)在現(xiàn)代通信技術的進步，主要表現(xiàn)在數(shù)字程控交換技術、光纖通信、衛(wèi)星通信、智能終端等方面，而覆蓋全球的個人通信則是通信技術的發(fā)展方向。

       兩部電話機用一對導線連接起來，就能實現(xiàn)兩個用戶間的通話。若3個用戶，要實現(xiàn)任意兩個用戶間的通話，就需要3對導線；5個用戶時，需要10對導線；10 個用戶時，需要45對導線；N個用戶時，需要N(N-1)/2對導線。這種連線方式很不經(jīng)濟。經(jīng)濟的接線方式是每個用戶的電話機用一對導線連接到各用戶共同使用的一個交換設備上。該交換設備位于各用戶的中心，這個設備就叫交換機。

      最初的交換機也叫人工交換機，是由話務員來完成用戶之間的連接的。以后又出現(xiàn)過“步進制交換機”、“縱橫制交換機”，它們都屬于機電制自動交換機，但是由于是靠物理接觸的方式傳遞信號，設備容易磨損。目前，世界上仍有一些國家和地區(qū)在使用縱橫制交換機。

        計算機產(chǎn)生以后，人們將交換機的各項功能編成程序，并存放在計算機的存儲器中。這種用存儲程序方式構成控制系統(tǒng)的交換機，就稱為存儲程序控制交換機，簡稱程控交換機。程控交換機實質上就是計算機控制的交換機。

        世界上第一臺程控交換機是1965年由美國貝爾電話公司制造的。程控交換機最突出的優(yōu)點是：改變系統(tǒng)的操作時，無需改動交換設備，只要改變程序的指令就可以了，這使交換系統(tǒng)具有很大的靈活性，便于開發(fā)新的通信業(yè)務，為用戶提供多種服務項目，如電話網(wǎng)中傳輸數(shù)據(jù)等。

        在通信網(wǎng)中傳輸或交換的信號有兩類：模擬信號和數(shù)字信號。相應的傳輸或交換方式分別稱為模擬信號方式和數(shù)字信號方式。

        模擬信號是連續(xù)的。例如，電話用戶說話的聲音引起電話機送話器中振動膜片的振動，振動膜片的振動導致了大小正負變化電流的產(chǎn)生。電流的這種變化，模擬了聲波的振幅和頻率。這種裝載著聲音信息的電流就是模擬信號，它在用戶與交換機之間以及交換機內部未經(jīng)任何加工地交換或傳輸下去，這就是模擬信號方式。模擬信號方式簡單易行，但是模擬化的聲音信號經(jīng)過長距離的傳輸以后，會受各種干擾的影響，聲音的質量較差，甚至發(fā)生失真等。

       數(shù)字信號是不連續(xù)的。如果打電話的人說話的模擬信號傳到交換機以后，交換機并不急于交換到被叫者，而是先將這個模擬信號通過編碼器轉變成一系列的“0”和 “1”，這種由“0”和“1”組成的信號稱之為數(shù)字信號。這樣，人的聲音由我們平時能聽到的模擬信號轉變成為一種人聽不懂，只有計算機才能聽懂的聲音了。交換機在完成取樣編碼后，再將數(shù)字信號傳輸出去，最后數(shù)字信號經(jīng)解碼器再轉變?yōu)槟�擬信號，被受話人接受。

       信號數(shù)字化的最大優(yōu)點是抗干擾能力強。我們做兩個假設：第一，信號“0”和“1”用電壓的高低來表示，即5V的電壓代表“1”， 0V的電壓代表“0”；第二，接收信號的設備收到一個電壓在3～5V之間的信號，則認為收到一個“1”；收到電壓在0～2V之間的信號，則認為收到一個 “0”。我們現(xiàn)在要傳輸0110這4個數(shù)字的一串信號，在傳輸過程中由于干擾，代表“1”的5V電壓變成了只有 3．7V，接收設備收到電壓為3．7V的信號后，計算機仍認為它代表對方傳過來一個“1”，而不會認為是“0”。這樣，即使傳輸過程有干擾，只要干擾在一定范圍內，這一串數(shù)字信號還是被正確地接收下來了。

        數(shù)字程控交換機與機電制交換機相比還有許多優(yōu)點：接續(xù)速度快；容量大，阻塞概率低；節(jié)省建筑投資；減少維護人員；為用戶提供新的業(yè)務，除提供電話外還可提供數(shù)據(jù)、傳真、可視電話、可視數(shù)據(jù)等；具有新的服務性能，如縮位撥號、叫醒服務、呼叫轉移等。

目前的電話通信網(wǎng)中，交換機內部以及交換機之間信號的交換和傳輸都是采用數(shù)字信號方式；而用戶到交換機之間，即用戶線上，由于成本問題仍采用模擬信號方式。

         目前的數(shù)字網(wǎng)有ISDN (綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng))、ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line ，非對稱數(shù)字用戶環(huán)路是一種新的數(shù)據(jù)傳輸方式）等。ISDN即一線通，ADSL是數(shù)字用戶線（DSL）技術的一種，可在普通銅線電話用戶線上傳送電話業(yè)務的同時，向用戶提供1.5～8Mb/s速率的數(shù)字業(yè)務，在上行、下行方向的傳輸速率不對稱。

         ADSL的全稱是不對稱數(shù)字用戶線，從字面上可以了解到，ADSL是一種數(shù)字編碼的接入線路技術，而且其上行帶寬和下行帶寬是不對稱的�，F(xiàn)有ADSL系統(tǒng)的組網(wǎng)形式一般可以分為寬帶接入服務器（BRAS）、ATM（ATM----Asynchronous Transfer Mode異步傳輸模式的縮寫）網(wǎng)和ADSL傳送系統(tǒng)三部分。其中ADSL傳送子系統(tǒng)由局端設備（DSLAM）和用戶端設備（CPE）組成，負責銅線段的 ADSL線路編解碼和傳送，ATM網(wǎng)負責將來自DSLAM設備的用戶數(shù)據(jù)以ATM PVC方式匯集到寬帶接入服務器，寬帶接入服務器對ATM信元和用戶的PPP呼叫進行處理，完成與IP網(wǎng)之間的轉換，將用戶接入到Internet。 ADSL的局端設備和用戶端設備之間通過普通的電話銅線連接，無須對入戶線纜進行改造就可以為現(xiàn)有的大量電話用戶提供ADSL寬帶接入。根據(jù)實際測試數(shù)據(jù)和使用情況，在目前大量采用的0.4mm線徑雙續(xù)電話線上，速率為3.6Mbit/s下行和512kbit/s上行的ADSL傳輸距離可以達到2～3公里。

光纖是光導纖維的簡稱，它是一種傳播光波的線路。利用光纖中傳播的光波作載波傳遞信息的通信方式就叫光纖通信。

       通信容量大是光纖通信最大的優(yōu)點。根據(jù)通信原理，通信容量與電磁波的頻率成正比。微波的頻率在1010Hz左右，光波的頻率(1014Hz)比微波的頻率大1000～10000倍，相應的光通信容量要比微波通信的容量大1萬倍。英國華裔科學家高錕在1966年從理論上論證了光導纖維作為光通信介質的可能性，被尊稱為“現(xiàn)代光通信之父”。

       光纖比頭發(fā)絲還要細，一般由兩層不同的玻璃組成，里面一層叫纖芯或內芯，直徑約為5～10μm；外面一層叫包層，外徑約為100～300μm。為保護光纖，包層外面往往覆蓋一層塑料。在光通信工程中應用的是光纜，它是由許多根光纖組合在一起并經(jīng)加固處理而成的。

        低損耗是光纖通信的又一優(yōu)點。因為纖芯和包層的折射率不同，前者略大于后者。光通信的光源是激光。當纖芯內的光線入射到包層界面時，只要其入射角大于某個臨界值，光就會在纖芯內發(fā)生全反射，并且不斷地全反射傳播下去，不會有光漏射到包層中。用光纖通信的中繼距離比用同軸電纜等其他通信方式長許多倍�，F(xiàn)在已建成了歐亞大陸、亞歐海底、亞美海底的光纜系統(tǒng)。

         若要用光傳送聲音，首先應像普通電話那樣，把聲音信號變?yōu)殡娦盘�，再將載有聲音信息的電信號通過發(fā)光器件(如發(fā)光二極管 LED和半導體激光二極管LD)變換成光信號，最后使用光纖將這個光信號傳送到遠方。在光纖傳輸?shù)慕邮芏�，把這個光信號通過光電檢測器件(如PIN光電二極管等)先轉變成電信號，然后再將電信號還原成聲音信號，這樣就實現(xiàn)了通話。

        光纜與銅電纜相比，具有體積小、重量輕、柔韌性強、容量大、不怕干擾、不會泄密、安裝維護容易、費用低廉等優(yōu)點。在軍事上也得到了廣泛的應用。

        美國貝爾實驗室已實現(xiàn)1根光纖同步傳輸50部電影，即400G數(shù)據(jù)(1G=1000M，1M=1024千個字節(jié))。按現(xiàn)在開發(fā)光纖容量的速度，專家預測，在10年內1根光纖可同步傳輸5億部電影，將能為用戶提供接近無限的帶寬。因此，光纖被稱為信息傳輸?shù)?ldquo;超高速公路”。

我國在1999年建成了8縱8橫覆蓋全國的光纜工程。以后將在全國完成8000km兩個管道內共鋪設96芯G655光纖的基礎設施，同時分裝4個空管，為新光纖的使用作準備。

      衛(wèi)星通信以微波為載波。微波是指波長為1m～1mm或頻率為300MHz～300GHz范圍內的電磁波。它是直線傳播的。微波傳輸?shù)膬?yōu)點是不需要敷設或架設線路，但是如果想要在地球上進行長距離的微波通信，由于地球是球形的，必須每隔50km就修建一座微波站，用于接力傳輸通信信號。從北京到廣州，若用微波進行通信，則必須在北京和廣州之間修建50座微波中繼站。如此多的傳輸環(huán)節(jié)，不僅嚴重影響通信的質量，而且投資巨大。

建立衛(wèi)星通信系統(tǒng)，就可以解決微波通信中的眾多中繼站。

       一個衛(wèi)星通信系統(tǒng)由通信衛(wèi)星和地球站(或稱衛(wèi)星地面站)組成。衛(wèi)星通信就是利用衛(wèi)星作為中繼站來轉發(fā)微波，實現(xiàn)兩個或多個地球站之間的通信。

        同步通信衛(wèi)星在地球赤道上空約3．6×104km的圓形軌道上繞地球運行，它的運行軌道平面與赤道平面的夾角保持為零度，其運行一周的時間與地球自轉一周的時間同為24h。這樣，它與地球處于相對靜止狀態(tài)，因此稱為同步衛(wèi)星或靜止衛(wèi)星，其運行軌道稱為同步軌道或靜止軌道。

       將一顆通信衛(wèi)星送入距地面3．6×104km高的同步軌道是一項十分復雜的技術，既需要有先進的火箭技術，又需要有精確的遙測遙控技術。

       對于每一顆同步通信衛(wèi)星來說，它可以俯瞰地球表面約40%的面積，要想實現(xiàn)全球通信，就需要3顆相隔120°的同步通信衛(wèi)星。例如，A地球站要與另一地區(qū)的B地球站通信時，A站將微波信號發(fā)射給衛(wèi)星，衛(wèi)星將收到的信號進行放大、頻率變換等處理后再轉發(fā)給B站，于是A，B兩個地球站就實現(xiàn)了通信聯(lián)系(見圖3 —2)。

       同步衛(wèi)星通信有許多優(yōu)點：第一，通信距離遠。因為衛(wèi)星距地面高達3．6×104km，經(jīng)衛(wèi)星直接傳輸，地面最遠的通信距離可達1．3×104km。第二，通信不受地理條件(如山河海洋阻隔)的限制，也不受自然災害或人為事件的影響。第三，通信質量高。第四，通信容量大。第八代國際通信衛(wèi)星有44個轉發(fā)器，可同時提供幾萬路電話線路或轉發(fā)幾十路電視。第五，可提供各種服務業(yè)務。

       同步衛(wèi)星通信的缺點：第一，傳輸時延大。信號由地球站到衛(wèi)星再到地球站，傳輸距離大，發(fā)話方聽到對方的回話至少在半秒鐘之后。第二，由于同步軌道平面與赤道平面為同一平面，高緯度地區(qū)難以實現(xiàn)衛(wèi)星通信，即地球兩極附近，存在衛(wèi)星通信的“盲區(qū)”。

       同步衛(wèi)星通信自60年代中期開始發(fā)展，至今全世界已有200個國家總共建立了上百萬個地球站。世界上全部電視轉播業(yè)務和2/3的跨洋電信業(yè)務由衛(wèi)星通信系統(tǒng)承擔。通信衛(wèi)星還用于傳送衛(wèi)星云圖，監(jiān)測森林或草原的火情及洪澇災害，測算受災地區(qū)的面積等。

        由于同步衛(wèi)星通信在高緯度地區(qū)有通信“盲區(qū)”，而前蘇聯(lián)大部分領土處于北緯50°以上的地區(qū)，所以前蘇聯(lián)于1965年發(fā)射了名為“閃電”的高傾斜度大橢圓軌道通信衛(wèi)星，其運行軌道離地球最遠處約4×104km，最近處約500km，在同一軌道上運行3顆且相距120°的衛(wèi)星，構成對北半球高緯度地區(qū)的全時覆蓋。

       高傾斜度大橢圓軌道衛(wèi)星通信，彌補了同步衛(wèi)星通信在高緯度地區(qū)有“盲點”的不足。但這種衛(wèi)星壽命較短，只有3～4年，約是同步通信衛(wèi)星的1/3，而且系統(tǒng)中的地球站要長年跟蹤衛(wèi)星，設備磨損較大。

       近年來，通信衛(wèi)星的服務業(yè)務得到迅速的發(fā)展，這與20世紀80年代中期出現(xiàn)的甚小天線地球站(Very Small Aperture Terminal)密切相關。

      VSAT是一種具有收發(fā)功能的小型衛(wèi)星通信地球站。VSAT系統(tǒng)的通信天線口徑小，一般在0．3～2．4m之間，它設備緊湊、架設方便、功耗小、價格低。 VSAT系統(tǒng)中的用戶小站對環(huán)境要求不高，可以直接安裝在用戶屋頂。用戶只要坐在裝有VSAT系統(tǒng)的屋內，就能直接通過衛(wèi)星線路與世界各地進行數(shù)據(jù)、語音、圖文傳真等的高速傳輸。

       目前，我國除了郵電部門提供的公用VSAT系統(tǒng)外，一些部委或企業(yè)都有自己的VSAT系統(tǒng)，構成本系統(tǒng)內的專用通信網(wǎng)。例如，中國人民銀行采用VSAT系統(tǒng)建成了覆蓋全國的金融信息衛(wèi)星通信專用網(wǎng)，形成全國性的資金清算及匯劃系統(tǒng)，這個系統(tǒng)簡稱“電子聯(lián)行”(EIS)。

       移動體之間或移動體與固定體之間的通信稱為移動通信。移動體可以是人、汽車、船只、飛機和衛(wèi)星。移動通信種類繁多，可分為陸地移動通信、海上移動通信、航空移動通信等。移動通信使人們能夠在移動過程中進行通信，以適應現(xiàn)代社會中快節(jié)奏、人員流動性強的需要。

        蜂窩移動電話，簡稱大哥大或手機，是20世紀80年代發(fā)展起來的一種移動電話。蜂窩移動電話的服務區(qū)域(如一個城市)，被劃分成若干個相鄰的正六邊形小區(qū)。小區(qū)的邊長幾百米至十幾公里，每個小區(qū)設有一個無線基站�；�站負責將本小區(qū)內移動電話的呼叫傳送到移動電話業(yè)務交換中心(即移動電話局)，并在移動電話局的控制下實現(xiàn)移動電話用戶間的通話轉接，以及移動電話用戶與市話用戶通話的轉接。由于多個六邊形小區(qū)組合起來的形狀酷似蜂窩(見圖3—3)，因此將這種移動電話系統(tǒng)稱為蜂窩移動電話系統(tǒng)，所用的電話稱為蜂窩移動電話。

        為了避免相鄰小區(qū)發(fā)生通信干擾，每個小區(qū)與相鄰小區(qū)之間載波頻率都不相同。蜂窩形設計使小區(qū)間的中心間隔最大，另外，無線基站的功率相對較小，這樣，相隔一定距離的小區(qū)，使用相同的頻率也不會相互干擾，即蜂窩移動電話有頻率復用的特點。例如，我國引進的泛歐GSM系統(tǒng)，基站發(fā)射900MHz頻段 (935～960MHz)，移動臺發(fā)射800MHz頻段(890～915MHz)，每個頻段寬25MHz。頻段中又按200kHz分成若干個頻道，又稱信道，這樣就可分成124對頻道。一對頻道允許一對用戶通話，124對頻道允許124對用戶同時通話。要解決眾多用戶的需求，假如我們的服務區(qū)劃分成49個小區(qū)，我們將124對頻道分成7份，每份可有15～20個頻道不等(見圖3—4)。

         我們可將這7份頻道，安排7次，只要相同的頻道相隔一定距離，相互就不會干擾。這樣，整個服務區(qū)內最多允許868對用戶同時通話，從而大大增加了通信的容量。

         如果一位手機使用者乘汽車時通話，汽車從一個小區(qū)跨越另一個小區(qū)時，由于收到的原小區(qū)基站的信號變弱，基站則請求移動電話局進行切換。移動電話局就會將頻道切換到新的小區(qū)的頻道上，整個切換過程是自動完成的，所需時間不到1s，通話不會中斷，用戶也不會察覺。

         第一代(1G)移動通信系統(tǒng)是模擬式語音移動通信，其手機體積大如磚頭。由于該系統(tǒng)易受外界電波干擾，語音品質欠佳等原因，便逐漸被第二代(2G)數(shù)字語音通信系統(tǒng)所取代。

        2G數(shù)字語音通信系統(tǒng)具有不易被盜用的優(yōu)點，語音品質令人滿意。目前絕大多數(shù)移動通信系統(tǒng)皆為2G或2．5G，以全球移動通信系統(tǒng)(GSM)，俗稱“全球通”最為普遍。GSM是英文Global System for Mobile Communication的縮寫，它由歐洲16國研發(fā)。全球GSM用戶數(shù)約占全球移動電話用戶數(shù)的55%。碼分多址系統(tǒng)(CDMA：Code Division Multiple Access)由美國研發(fā)，其數(shù)據(jù)傳輸速度比GSM快。2G系統(tǒng)除了可提供各類電話服務外，還可提供短信息等服務。

           第二代移動通信系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸速度上遠低于一般計算機的速度。第三代(3G)移動通信系統(tǒng)是發(fā)展方向。2000年5月國際電信聯(lián)盟認可3個3G標準：日本和歐洲共同推出的W-CDMA系統(tǒng)；美國推出的Cdma2000系統(tǒng)；中國推出的TD—SCDMA(時分雙工同步碼分多址：Time Division-Synchronize CDMA)系統(tǒng)。3G移動通信系統(tǒng)是覆蓋全球的多媒體移動通信系統(tǒng)。

         我國的移動電話用戶數(shù)增長很快。1987年11月在廣州開通了第一個移動電話系統(tǒng)，1997年用戶數(shù)達1000萬，2000年用戶數(shù)達6000萬，2002年2月用戶數(shù)達1．56億，成為世界上移動電話用戶最多的國家。

        無繩電話是指手機(送話器和受話器)與主機(電話機的基座)之間不用物理連線的一種電話機。手機與主機之間的連線被各自配備的小功率無線電發(fā)射機所取代。而主機仍是通過電話線與電話網(wǎng)的交換機相連。

        使用無繩電話時，用戶既可以在主機上撥號，也可以在手機上撥號。當有電話呼入時，手機和主機都會振鈴，手機和連在機座上的電話也都可以進行通話。這樣，手機如同大哥大一樣可以隨身攜帶，隨時使用。但是手機與主機的距離不能太遠，一般是200m至幾千米之間。一般在家庭內使用。

        第二代無繩電話系統(tǒng)，簡稱CT—2系統(tǒng)。它采用的是數(shù)字技術，通話質量和保密性均比一般無繩電話有很大的提高。CT—2系統(tǒng)不僅適用于家庭電話業(yè)務，同時還適用于公用網(wǎng)和專用網(wǎng)業(yè)務。經(jīng)營公用網(wǎng)的機構可以在酒店、車站、商場、機楊和地鐵等處設立無線基站(又稱電信點)，基站外接一條或幾條市話線，它的作用相當于有線通信的公用電話亭。攜有CT—2電話的用戶只要與基站的距離不超過200m，便可以使用手機。其呼叫與一般移動電話相同，所以有人又稱CT—2 為二哥大。

        CT—2一個主機可以登記多個用戶使用，同時還可以限制某些手機的服務項目。這樣，在一個家庭中，申請1個CT—2號碼，每個成員都可以有一個手機，還可以限制某些成員(如小孩)打國際或國內長途電話。在辦公室場合，由于人員較多，通話量也大，所以CT—2系統(tǒng)還需要一個無繩管理器，它類似于一個小交換機的功能。

        CT—2系統(tǒng)價格低廉，投資也較小，因此引起一些國家(如泰國、馬來西亞、新加坡等)的興趣。它的使用、收費極便宜，因此受到廣大用戶的歡迎。我國香港、深圳等地開通了CT—2系統(tǒng)。瑞典愛立信公司現(xiàn)已開發(fā)CT—3系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于辦公大樓使用的數(shù)字無繩電話系統(tǒng)。

        利用通信衛(wèi)星作為中繼站，可以實現(xiàn)固定通信，也可以實現(xiàn)移動通信。

        移動衛(wèi)星系統(tǒng)按應用領域可分為：海事移動衛(wèi)星系統(tǒng)(MMSS)、航空移動衛(wèi)星系統(tǒng)(AMSS)和陸地移動衛(wèi)星系統(tǒng)(LMSS)。在此，重點介紹MMSS。

        移動衛(wèi)星系統(tǒng)按技術手段分為：靜止軌道(GEO)系統(tǒng)和低軌道(LEO)系統(tǒng)。GEO系統(tǒng)采用靜止軌道衛(wèi)星，其組成基本上與靜止衛(wèi)星固定通信系統(tǒng)相同。海事移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)就屬此類。LEO系統(tǒng)則采用多顆低軌道衛(wèi)星組成星座，與GEO系統(tǒng)有較大的不同。

        (1)海事移動衛(wèi)星系統(tǒng)。其宗旨是改善海上救援工作，提高船舶使用效率和管理水平，增強海上通信業(yè)務和無線電定位能力。1979年7月16日，國際海事衛(wèi)星組織(INMARSAT)宣告成立。現(xiàn)為國際移動衛(wèi)星組織。

         INMARSAT系統(tǒng)由船站、岸站、網(wǎng)路協(xié)調站和12顆靜止衛(wèi)星組成。衛(wèi)星是分布在大西洋東西洋區(qū)、印度洋和太平洋上空覆蓋了極地地區(qū)以外的整個地球，并使四大洋地區(qū)的任何一點都能最佳地接入衛(wèi)星。岸站就是設在海岸附近的地球站，它既是衛(wèi)星系統(tǒng)和地面系統(tǒng)的接口，又是一個控制和接入中心。岸站的功能有：對從船舶或陸上來的呼叫分配和建立頻道；對遇難信息進行監(jiān)收；對船站識別碼進行核對；登記呼號，產(chǎn)生計費信息；對船舶終端進行基本測試等。船站就是設在船上的地球站，船站天線必須跟蹤衛(wèi)星。網(wǎng)路協(xié)調站是整個系統(tǒng)的一個重要組成部分。負責整個系統(tǒng)運行的管理中心設在倫敦總部。國際移動衛(wèi)星

         組織規(guī)定，船站選用L頻段，岸站是雙頻段工作方式，C頻段用于話音，L頻段用于用戶電報、數(shù)據(jù)和分配頻道。海事衛(wèi)星通信最重要的用途是確保海上船舶的安全。它可提供全球定位系統(tǒng)(GPS)的監(jiān)測業(yè)務，提供增強型船群呼叫業(yè)務，通過大容量、高可靠的衛(wèi)星廣播信道向一群船只或某特定區(qū)域發(fā)送海事安全信息，如天氣預報、暴風警報、險情報告等。

       (2)低軌道移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)。同步衛(wèi)星距地面高度達3．6×104km，對它在空間的位置又有精確的要求，因此發(fā)射同步衛(wèi)星的投資費用高達數(shù)億美元，技術要求也很高。1988年，美國摩托羅拉公司的幾位工程師在聊天時提出了用多顆低軌道衛(wèi)星來覆蓋全球，提供移動通信的想法。這一想法很快得到公司總部的支持，并組織人員研究方案。最初設計為77顆小型衛(wèi)星，因衛(wèi)星數(shù)與銥原子的核外電子數(shù)目相同，故取名為“銥”系統(tǒng)，后來改為66顆衛(wèi)星圍繞地球運行。

       “銥”系統(tǒng)由3個主要部分組成：衛(wèi)星、關口站和用戶單元。其衛(wèi)星是一種小型相對簡單的衛(wèi)星，由于軌道高度在地球765km上空，比靜止衛(wèi)星低了許多，就必須用多顆衛(wèi)星來覆蓋地球。每顆衛(wèi)星在與地面用戶終端及關口站進行通信的同時，還與星座中其他衛(wèi)星相互通信。星座的管理由系統(tǒng)控制中心執(zhí)行。關口站是提供 “銥”系統(tǒng)和公眾電話系統(tǒng)之間接口的地球站，它可使“銥”系統(tǒng)用戶單元與公眾電話網(wǎng)中任何類型的電話、傳真或數(shù)據(jù)終端進行通信。關口站還有為注冊用戶收集和保存通話記錄、計費信息、用戶定位等功能。用戶單元是為直接與  上空衛(wèi)星進行通信而設計的一系列產(chǎn)品，包括尋呼機、便攜式手機、移動式電話、傳真機等。

         “銥”系統(tǒng)可提供從南極到北極全球范圍內的電話、傳真、尋呼、數(shù)據(jù)傳輸、地球定位和全球呼叫等通信業(yè)務。開發(fā)“銥”系統(tǒng)的目的不是取代或替換現(xiàn)有的容量大、費率低的電話系統(tǒng)或蜂窩電話系統(tǒng)，而是作為已有移動通信系統(tǒng)的補充或備用。其市場主要是那些業(yè)務需求量不大，不足以建立地面通信設施的人口稀少地區(qū)，或難以用其他手段解決移動通信業(yè)務的地方。“銥”系統(tǒng)可以向海上、陸地和航空的運輸業(yè)、鉆井平臺救援，以及向其他緊急通信提供服務。

         1991年成立“銥”系統(tǒng)財團。1994年，“銥”系統(tǒng)財團發(fā)射頭7顆衛(wèi)星，系統(tǒng)控制中心投入運行，4個關口站投入使用，1996年提供早期的“銥”系統(tǒng)業(yè)務，完成衛(wèi)星星座的部署，1997年“銥”系統(tǒng)全面投入運行，2000年3月，因為成本、價格和市場等問題，“銥”系統(tǒng)財團宣告公司破產(chǎn)。

        盡管“銥”計劃宣告失敗，但由它首次提出并實施的低軌道移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)的思路，推動了移動衛(wèi)星通信技術的發(fā)展�，F(xiàn)已運行著多種中、低軌道非同步衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)。例如，ICO系統(tǒng)現(xiàn)有10顆中地軌道衛(wèi)星運行。Orbcomm系統(tǒng)現(xiàn)運行36顆衛(wèi)星已能覆蓋全球。

       通信技術在20世紀得到飛速發(fā)展，21世紀的通信技術將向著寬帶化、智能化、個人化的綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)技術的方向發(fā)展。

       全程數(shù)字化是指在通信網(wǎng)中任何一部分(即交換、傳輸、終端)所有信號都是數(shù)字信號。所有信息，不論是聲音、文字還是圖像都全部變成數(shù)字化信息以后再入網(wǎng)通信，網(wǎng)絡中不再存在模擬信號。全程數(shù)字化是實現(xiàn)綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)的基礎。

以現(xiàn)在的電話通信網(wǎng)為例，它不是全程數(shù)字化的，用戶線路上傳輸?shù)氖悄�擬信號。若要實現(xiàn)全程數(shù)字化，就要將模擬數(shù)字轉換器從交換機—側搬到電話機中，這是在經(jīng)濟上和技術上都有待解決的問題。

      信息的單位是比特(bit)，在數(shù)字化信息中，1bit就代表1個“0”或1個“1”。通信速率單位為bit/s，表示每秒鐘所傳輸?shù)男畔��?shù)。

不同的通信業(yè)務需要不同的通信速率(見圖3—6)。例如，用數(shù)字式電話的通信速率為64kbit/s；可視電話終端的通信速率至少要128kbit/s才能產(chǎn)生連續(xù)的活動圖像；高清晰度電視的通信速率達135Mbit/s。

        在電話網(wǎng)的交換機實行數(shù)字化之后，對每個用戶來說，最高的通信速率為64kbit/s。在電話網(wǎng)之后陸續(xù)建立起來的數(shù)字通信網(wǎng)，經(jīng)過一系列的技術改造之后，單一用戶的最高通信速率可達2Mbit/s，即每秒鐘可傳輸200萬個“0”或“1”，相當于1秒鐘之內可以傳送近100萬個漢字�？墒�，如此高的傳輸速率并不能滿足傳輸活動圖像(如錄像、電影、電子游戲等)的需求，它們的傳輸速率至少10Mbit/s才行。這個要求是現(xiàn)有通信網(wǎng)力所不能及的。要達到這個目的，就必須對現(xiàn)有的通信網(wǎng)進行徹底的改造，重建一個高速的通信網(wǎng)。為了區(qū)分現(xiàn)在的通信網(wǎng)與高速通信網(wǎng)，我們稱通信速率小于或等于 64kbit/s(或2Mbit/s)數(shù)據(jù)的通信網(wǎng)為“窄帶通信網(wǎng)”，而把那些不僅能傳輸?shù)退俚恼瓗�信息，而且還能傳輸高速信息(如電影等)的通信網(wǎng)稱之為“寬帶通信網(wǎng)”。

       寬帶通信網(wǎng)是下一代的通信網(wǎng)。通信網(wǎng)寬帶化要應用光纖技術和異步轉移模式(ATM)技術。ATM是一種交換技術。

      通信網(wǎng)智能化，亦稱智能網(wǎng)。它不僅能傳送和交換信息，還能存儲、處理和靈活控制信息。它能使通信網(wǎng)在各種條件下以最優(yōu)化的方式處理和傳遞信息，如同一位精明能干的秘書，會根據(jù)不同的情況，處理不同的文件。在智能網(wǎng)中，如果需要增加新業(yè)務，可不用改造交換機，只要在大型數(shù)據(jù)庫中增加一個或幾個模塊即可，并且不會對正在運營的業(yè)務產(chǎn)生任何影響。

         智能網(wǎng)中的新業(yè)務很多，例如，800號業(yè)務就是智能網(wǎng)中的一個新業(yè)務，它是一種被叫付費業(yè)務。一些大型公司或企業(yè)、商業(yè)單位，為了便于推銷產(chǎn)品，方便向顧客宣傳等目的，愿為顧客承擔電話費用。當顧客呼叫時，在付費單位公布的電話號碼前加撥800，則智能網(wǎng)即自動將話費記在被叫賬單上。又如，個人呼叫號碼業(yè)務，某些人員工作或停留地點流動性大，沒有固定電話號碼可用。為解決此類困難，在智能網(wǎng)中可為其分配一個“個人代碼”。該人每到一處，將其所處位置的電話號碼通知智能網(wǎng)。這樣，所有對其“個人代碼”的呼叫，都將接到他所處地的電話上。這樣，無論此人在何處，只要他向智能網(wǎng)進行了登記，撥打他的“個人號碼” 就能找到他。

        通信個人化，就是指通信要真正實現(xiàn)到個人。它的目標被人們簡稱為5W，即個人通信的基本概念是無論任何人(Whoever)，在任何時候 (Whenever)和任何地方(Wherever)，都能自由地與世界上其他任何人(Whomever)進行任何形式(Whatever)的通信。能提供這種通信服務的通信網(wǎng)，就叫“個人通信網(wǎng)”(Personal Communication Network，PCN)。

個人通信需要全球性的大規(guī)模的網(wǎng)絡容量和靈活的智能化的網(wǎng)絡功能。人們普遍認為，數(shù)字蜂窩移動通信技術、數(shù)字無繩通信系統(tǒng)和低軌道衛(wèi)星技術的綜合，將可能成為全球個人通信網(wǎng)絡的基石。

        通信網(wǎng)的綜合化有兩個涵義：一是技術的綜合，即全程數(shù)字化，實現(xiàn)網(wǎng)絡技術一體化；二是業(yè)務的綜合，即把各項通信業(yè)務(如 電話、傳真、電子信箱、會議電視等)綜合在同一通信網(wǎng)中傳送、交 換和處理。

           綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)(Integrated Services Digital Network，ISDN)就是技術和業(yè)務的綜合網(wǎng)。它是以電話綜合數(shù)字網(wǎng)(Integrated Digital Network，IDN)為基礎發(fā)展而成的通信網(wǎng)，在各用戶終端之間實現(xiàn)以64kbit/s速率為基礎的數(shù)字傳輸。它可承載包括話音和非話音在內的各種電信業(yè)務，客戶能夠通過有限的一組標準多用途用戶/網(wǎng)絡接口接入這個網(wǎng)絡。此網(wǎng)是窄帶ISDN(N—ISDN)。

在一些通信發(fā)達的國家(如美國、日本、法國、德國、加拿大等國)在研究試驗窄帶ISDN的同時，為了滿足日益增長的高速數(shù)據(jù)傳輸、高速文件傳輸、可視電話、會議電視、高清晰度電視以及多媒體、多功能終端等新的寬帶業(yè)務的要求，正在大力發(fā)展寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)(B—ISDN)。